متالیزاسیون سرامیک چیست؟

به خصوص با ظهور عصر 5G، قدرت تراشه های نیمه هادی به طور مداوم در حال افزایش است و گرایش به سمت سبک وزن و یکپارچگی بالا به طور فزاینده ای آشکار می شود. اهمیت موضوع اتلاف گرما نیز برجسته تر شده است، که بدون شک الزامات سخت گیرانه تری را برای بسته بندی مواد اتلاف حرارت ایجاد می کند. در میان آنها، عملکرد اتلاف گرما جزء سرامیکی پکیج توجه ویژه ای را به خود جلب می کند. نحوه انجام کار خوب در مدیریت حرارتی تراشه مشکلی خواهد بود که صنعت باید برای مدت طولانی با آن مواجه شود.

در ساختار بسته بندی قطعات الکترونیکی قدرت، بستر بسته بندی به عنوان یک پیوند کلیدی عمل می کند که قسمت های بالایی و پایینی را به هم متصل می کند و رسانایی مدارهای داخلی و خارجی را حفظ می کند. عملکردهایی مانند اتلاف حرارت و پشتیبانی مکانیکی دارد. عملکرد رله آلومینا سرامیک کامپوننت مستقیماً بر عملکرد کلی بستر بسته‌بندی تأثیر می‌گذارد و توجه روزافزون تولیدکنندگان را به خود جلب کرده است.

به نظر می رسد که سرامیک به عنوان یک ماده غیرآلی غیرآلی-در موقعیتی کاملاً متضاد با فلزات قرار دارد. با این حال، مزایای مربوط به هر دو آنقدر برجسته است که مردم به فکر ترکیب سرامیک و فلزات برای نشان دادن نقاط قوت فردی خود و در نتیجه بهینه‌سازی عملکرد 95% قاب سرامیکی مبتنی بر آلومینا افتادند. بنابراین، این فناوری متولد شد. در طول سال‌ها، این موضوع همیشه یک موضوع محبوب بوده است، و محققان داخلی و خارجی تحقیقات عمیقی در مورد آن انجام داده‌اند.

مزایای مواد سرامیکی دلایل اصلی استفاده از آنها برای تولید سرامیک آلومینای متالیزه برای قطعات الکتریکی است: افت سیگنال کم - ثابت دی الکتریک خود مواد سرامیکی منجر به از دست دادن سیگنال کمتری می شود. رسانایی حرارتی بالا - گرمای روی تراشه مستقیماً بدون نیاز به لایه عایق به ورق سرامیکی هدایت می‌شود و باعث اتلاف گرما بهتر می‌شود. ضریب انبساط حرارتی سازگارتر - ضرایب انبساط حرارتی سرامیک‌ها و براده‌ها نزدیک است و از تغییر شکل قابل توجه و مسائلی مانند جدا شدن سیم و تنش داخلی در هنگام تغییر شدید دما جلوگیری می‌کند. استحکام اتصال بالا - لایه فلزی بردهای مدار سرامیکی دارای استحکام اتصال بالایی با بستر سرامیکی است که حداکثر به 45 مگاپاسکال می رسد (بیشتر از استحکام خود ورق سرامیکی که ضخامت آن 1 میلی متر است). دمای کارکرد بالا - سرامیک‌ها می‌توانند نوسانات زیاد در چرخه‌های دما را تحمل کنند و حتی می‌توانند در دمای 500{13}}600 درجه سانتی‌گراد به طور معمول کار کنند. عایق الکتریکی بالا - مواد سرامیکی خود مواد عایق هستند که قادر به تحمل ولتاژهای شکست بسیار بالا هستند.

هنگامی که سرامیک در مدارها استفاده می شود، ابتدا باید متالیز شوند. این همچنین یک مرحله کلیدی در تهیه لوله‌های عایق سرامیکی متالیزاسیون قطعات سرامیکی است که شامل اعمال یک لایه فلزی نازک بر روی سطح سرامیک است که محکم به سرامیک چسبیده و به راحتی ذوب نمی‌شود. این فیلم باعث رسانایی سرامیک می شود. متعاقباً از طریق تکنیک‌های جوشکاری به سرنخ‌های فلزی یا سایر لایه‌های رسانای فلزی متصل می‌شود تا یک واحد را تشکیل دهد.

می توان گفت که کیفیت این فرآیند مستقیماً بر اثر بسته بندی نهایی تأثیر می گذارد و در نتیجه کیفیت و عمر مفید سرامیک متالیزه برای قطعات الکتریکی را تعیین می کند.

روش‌های متداول آماده‌سازی عمدتاً شامل روش Mo{0}}Mn، روش Mo-منگنز فعال، روش لحیم کاری فلز فعال، روش آبکاری مستقیم مس (DBC) و روش کندوپاش مگنترون است. این روش‌ها پشتیبانی فنی برای تولید انبوه اجزای سرامیکی متالایزه شده با استحکام بالا- فراهم می‌کنند.

1. روش Mo-Mn:روش Mo-Mn مبتنی بر فرمول فلزی‌سازی است که عمدتاً از پودر فلز نسوز Mo، همراه با مقدار کمی منگنز با نقطه ذوب پایین-تشکیل شده است. یک چسب اضافه می شود و روی سطح سرامیک Al2O3 پوشانده می شود و سپس برای تشکیل یک لایه متالیز سینتر می شود. این یکی از روش های متداول برای تهیه قطعات بسته بندی سرامیکی در مراحل اولیه است. اشکال روش سنتی Mo{6}}Mn در دمای تف جوشی بالا، مصرف انرژی بالا و عدم وجود فعال کننده در فرمول و در نتیجه استحکام آب بندی پایین آن است.

2. Mo-روش Mn فعال شده:روش فعال شده Mo-Mn یک بهبود مبتنی بر روش سنتی Mo-Mn است. جهت های اصلی بهبود عبارتند از: افزودن فعال کننده ها و جایگزینی پودر فلز با اکسیدها یا نمک های مولیبدن و منگنز. این دو نوع روش بهبود با هدف کاهش دمای متالیزاسیون و در نتیجه افزایش راندمان تولید اجزای سرامیکی متالایزه شده است. نقطه ضعف روش فعال شده Mo-Mn فرآیند پیچیده و هزینه بالای آن است. با این حال، این یک اثر اتصال قوی دارد و می تواند به طور قابل توجهی ترشوندگی را بهبود بخشد، بنابراین اولین فرآیند اختراع شده و به طور گسترده در فناوری اتصال فلزی سرامیکی{7}} باقی می ماند.

3. روش لحیم کاری فلزی فعال:روش لحیم کاری فلز فعال یکی دیگر از فرآیندهای آب بندی فلزی{0}}سرامیکی پرکاربرد است. این روش 10 سال دیرتر از روش Mo-Mn توسعه یافت. ویژگی آن این است که فرآیندهای کمتری دارد. آب بندی سرامیک و فلز را می توان در یک فرآیند گرمایشی کامل کرد که برای ساده سازی فرآیند تولید قطعات سرامیکی آلومینا رله مناسب است. آلیاژ لحیم کاری حاوی عناصر فعالی مانند Ti، Zr، Hf و Ta است. عناصر فعال اضافه شده با Al2O3 واکنش می دهند و یک لایه واکنش با خواص فلزی در سطح مشترک تشکیل می دهند. این روش می‌تواند به راحتی با تولید در مقیاس بزرگ سازگار شود و در مقایسه با فرآیند Mo{10}}Mn نسبتاً ساده و مقرون به صرفه است.

اشکال روش لحیم کاری فلز فعال در این واقعیت نهفته است که ماده لحیم کاری فعال به یک نوع محدود می شود که کاربرد آن را تا حدی محدود می کند. علاوه بر این، برای تولید مداوم مناسب نیست و فقط برای تولید-تولید تک‌تکه یا کوچک{3}}سرامیک آلومینا متالایز برای اجزای الکتریکی در مقیاس بزرگ، قابل استفاده است.

به عنوان یک نوع جدید از مواد، دارای مزایای منحصر به فرد بسیاری است. در آینده نزدیک، مواد متالایز سرامیکی مطمئناً درخشان خواهند شد و نشاط جدیدی را به توسعه لوله‌های عایق سرامیکی متالیزه و قطعات سرامیکی متالیزه تزریق خواهند کرد.

به عنوان یک نوع جدید از مواد، دارای مزایای منحصر به فرد بسیاری است. در آینده نزدیک، مواد سرامیکی متالایز مطمئناً درخشان خواهند شد. ماجزء بسته بندی سرامیکیدقیقاً بر اساس فناوری هسته بالغ توسعه یافته است، دارای هدایت حرارتی بالا، تلفات ارتباطی کم، و نیروی پیوند بالا و غیره است. برای چندین سناریو مانند بسته بندی تراشه 5G و قطعات الکترونیکی قدرت مناسب است و می تواند دقیقاً الزامات مدیریت حرارتی تراشه و بسته بندی یکپارچه{{2} بالا را برآورده کند. عملکرد پایداری دارد و با تولید صنعتی در مقیاس بزرگ- سازگار است.

سرامیک متالیزه برای قطعات الکتریکی ما از کیفیت قابل اعتماد و مشخصات کامل برخوردار است. ما می توانیم یک برنامه انطباق را با توجه به نیازهای خاص شما سفارشی کنیم. ما صمیمانه از همه مشتریان دعوت می کنیم تا در مورد جزئیات محصول، مذاکره برای همکاری و ثبت سفارش در هر زمان پرس و جو کنند. ما محصولات با کیفیت-و پشتیبانی خدمات حرفه ای را به شما ارائه خواهیم کرد.